文物中常用蛋白质类胶结材料的热裂解-气相色谱/质谱识别

热裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)技术具有灵敏度高、适用范围广等特点,广泛应用于文物中天然有机材料的定性分析,但其在天然蛋白质材料种类识别方面尚缺乏系统研究。本研究以中国古代彩绘、建筑、家具等文化遗产中常用的猪血、动物胶、鸡蛋等蛋白质类胶结材料为研究对象,系统分析并总结各类材料Py-GC/MS特征识别组分。研究表明,猪血、动物胶、蛋清不含氮裂解产物中,部分组分可作为辨别这三类材料的特征组分,其含氮裂解产物主要可分为吡咯、腈、脯氨及吲哚类组分,不同材料中这四类组分相对含量分布特征差异明显,可以此实现猪血、动物胶、蛋清的辨别;此外,蛋黄的裂解产物主要是脂肪酸。通过所建立的方法及总结的数据,推断故宫旧藏填漆夔龙纹长方桌表层灰胎所用胶料含有猪血,而故宫养心殿西围房外檐沥粉贴金彩画所用沥粉中含有动物胶。本方法易于推广,适用于我国文物中各类蛋白质材料的快速、准确识别,对文物中其它有机材料的研究也具有借鉴意义。     

力电混合系统的拉格朗日方程

物理学是所有自然科学的基础,而力学在物理学中占有极重要的地位。本文以力学中的牛顿第二定律和电磁学中的基尔霍夫电路定律这两个不同领域的方程为切入点,通过单自由度阻尼谐振子的力学系统和LRC串并联电路的类比,逐步揭示力学和电磁学系统的相似性。根据能量转换的普遍规律,本文运用分析力学的方法构造了一个统一描述力学-电磁学框架的拉格朗日方程,并尝试探讨方程本质的物理解释。     

壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术对丝织品上茜草染料的快速分析研究

采用壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱对用传统染色方法模拟制作的茜草和化学纯茜素染色丝织品进行原位分析,得到丝织品上化学纯茜素和茜草染料的原位表面增强拉曼光谱。该方法实现了茜草染料的原位快速检测,相对于传统方法更加简便,避免了复杂的染料剥离前处理过程,在古代有机染料快速检测方面具有良好的应用前景。     

激波与超细堆积粉尘相互作用的流场实验显示

本文在水平激波管中研究激波与堆积粉尘的相互作用。利用带示踪粒子的X光脉冲摄影和阴影摄影,成功拍摄了反映激波作用后堆积粉尘内部波系结构的X光照片和反映入射激波阵面和波后卷扬粉尘云形状的阴影照片,进而测得与注场结构有关的特征参数。本文还对入射激波强度对流场的影响进行了实验和理论方面的研究,两者符合较好。     

激光消光法测量甲苯高温裂解的碳烟产率

建立了碳氢燃料在反射激波作用下高温裂解碳烟生成的检测系统,利用激光消光法测量了甲苯/氩气在高温条件下裂解生成碳烟的产率。实验条件：甲苯摩尔浓度0.25%和0.5%,压力约2和4 atm,温度1 630～2 273 K。获得了碳烟产率随温度、压力和燃料浓度的变化规律。碳烟产率随温度变化呈高斯分布,随着压力或浓度的增大,碳烟产率增大,碳烟产率最大达55%。产率的峰值温度随压力变化不大,但甲苯摩尔浓度从0.25%增大到0.5%时,峰值温度从1 852变为1 921 K。对比了压力为4 atm,燃料摩尔浓度为0.5%的甲基环己烷和甲苯的碳烟产率,甲基环己烷裂解碳烟产率峰值对应的温度为2 045 K,比甲苯约高135 K,但其最大碳烟产率仅有甲苯的1/8。结果为研究发动机内碳烟颗粒物排放及碳烟形成机理提供了实验依据。     

文物中多糖类胶结材料的热裂解-气相色谱/质谱识别

热裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)技术能够实现微量样品中有机组分的准确、快速检测,非常适用于文物中各类天然有机材料的定性分析。该研究以中国古代书画、建筑、器物等文化遗产中常用的淀粉、桃胶,以及西方文化遗产中常用的阿拉伯胶等多糖类胶结材料为研究对象,系统分析并总结各类材料的Py-GC/MS特征裂解组分及辨别方法。研究发现,淀粉、桃胶、阿拉伯胶在色谱保留时间前段的裂解产物基本一致,主要是小分子呋喃、酮类组分;在保留时间中段3类材料的裂解产物主要是呋喃型酮等组分,但不同材料的具体裂解组分差异明显;在保留时间后段,3类材料检出多种单糖衍生物以及单糖低聚体衍生物,其中桃胶与阿拉伯胶裂解组分较为接近,但与淀粉完全不同。因此,可根据不同保留时间段淀粉、桃胶、阿拉伯胶裂解产物的差异实现3类材料的辨别,其中1,6-脱水-β-D-吡喃葡萄糖只在淀粉中检出且色谱峰强度高,可以作为识别淀粉的特征组分;此外,可根据桃胶、阿拉伯胶在保留时间后段的裂解产物主要质谱碎片离子m/z 60、m/z 101的提取离子流图分布特征实现其辨别。基于所建立的Py-GC/MS方法,研究推断故宫旧藏清代剔红云龙纹天球瓶瓶口部...     

砂土串囊式充气锚杆的试验研究及其群锚效应

为揭示充气锚杆在砂土中的群锚效应,采用自主研发的新型串囊式充气锚杆,研究在砂土地层中的力学特性及其群锚效应。砂土的组成主要是80%以上的沙子和20%以下的黏土。这类土壤土质疏松,渗透性好。黏土是一种黏性土,砂粒少,水不易通过,具有较好的可塑性。首先改变串囊式充气锚杆的气囊长度,并将试验结果与单囊式充气锚杆的试验结果进行对比,以获取最佳气囊长度;然后改变锚杆间距来获取锚杆理想间距;最后以获取的优化气囊长度和间距为依据进行三锚及四锚的抗拔试验,分析三锚及四锚情况下的群锚效应。试验结果表明:在锚杆间距为35cm并且单个气囊长度为120mm时,能使串囊式充气锚杆极限承载力的提升和极限位移的控制效果最好;随着锚杆之间距离的增大,平均极限承载力先增大后减小,群锚效应系数也呈现先增后减的规律;对比双锚、三锚布置形式,推断锚杆最佳布置形式为四锚矩形布置,布置间距为35cm。     

微分析标准物质最小取样量的SRXRF研究

微分析技术在诸多科学领域发挥了重要作用,样品的分析区域越来越细化,分析的样品量越来越低,我国有证标准物质的最小取样量为100mg,在微分析实验中难以实现定量分析和实施分析质量控制,已成为微分析中需要解决的问题.将经过高温处理的土壤进行反复研磨和处理,达到99%的粉末通过500目筛子,用同步辐射X荧光(SRXRF)进行了元素分布均匀性和最少取样量分析,SRXRF分析结果表明8个元素(K,Ca,Ti,Mn,Fe,Zn,Rb,Sr)的最少取样量可以降到1mg,在5%的相对标准偏差范围内能够获得稳定的数据.     

基于溶液加工小分子材料发光层的有机-无机复合发光器件

报道了基于溶液加工有机小分子材料发光层、聚乙烯亚胺电子注入层的有机-无机复合发光器件. 优化了空穴传输层和磷光染料的掺杂浓度, 得到最佳发光效率的器件. 蓝光、黄光和红光器件的最大外量子效率为17.3%, 10.7% 和7.3%. 在发光亮度为1000 cd/m² 时, 蓝光、黄光和红光器件的外量子效率分别为17.0%, 10.6% 和5.8%, 器件效率下降较小. 原因在于同时采用空穴传输型和电子传输型的小分子材料作为共同主体材料, 器件具有较宽的载流子复合区域, 降低了三线激发态-三线激发态湮灭和三线激发态-极化子相互作用对器件发光效率的影响. 白光器件在亮度为1000 cd/m²时, 发光效率和功率效率为31 cd/A和 14.8 lm/W. 器件的色度为(0.32, 0.42), 色度比较稳定, 随电流的变化微小. 器件的效率较以往报道的有机-无机复合发光器件有显著的提高, 主要归因于在聚乙烯亚胺上能够制备特性良好的小分子材料薄膜, 以及小分子主体材料拥有较高的三线态能量和平衡的载流子传输特性, 能够获得高效的磷光发射.     

金属匝间高温超导无绝缘线圈充电特性研究

为了减少高温超导无绝缘线圈的充电延迟,采用金属材料作为线圈的匝间添加层。同时,利用有限元仿真软件COMSOL分别建立了普通无绝缘线圈和金属匝间无绝缘线圈的二维轴对称模型,对充电过程进行了仿真研究。仿真结果对比分析表明,具有金属匝间层的无绝缘线圈的充电延迟现象得到了明显改善,延迟时间由15 s缩短到了2 s。金属匝间层的引入,提高了无绝缘线圈的匝间接触电阻率,减少了充电时间的延迟,在需要快速响应的情形中,具有金属匝间层的无绝缘线圈或许会表现出更好的性能。